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用一颗卫星,王建宇让中国量子通信领跑世界
2023-06-02 07:30:00 来源:央视新闻微信 作者:雷飚 李兵
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原标题:他用一颗卫星,让中国量子通信领跑世界

他带领团队研发了全球首颗量子科学实验卫星;他通过工程设计和研制,把很多科学家的大胆设想变成现实;他是为科学家实现“梦想”的人……

总台系列报道《大国科学家》带你一起走近中国科学院上海技术物理研究所研究员、“墨子号”工程常务副总设计师、卫星总指挥王建宇,了解他的故事。

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王建宇是我国恢复高考制度后的第一届大学生,在中国科学院技术物理研究所完成硕士、博士阶段学习后,逐步成长为一名空间光电技术专家。

2007年,王建宇刚刚完成“嫦娥一号”探月卫星工程项目,量子物理科学家潘建伟就向他抛出橄榄枝,邀请他主持量子通信实验卫星的系统设计及研制。潘建伟对他说:“要把量子实验搬到天上去。”

按照潘建伟的设想,全球首颗空间量子科学实验卫星要实现三大科学目标,每一个都是首创。

其中最基础的单光子捕捉,相当于在月球上点燃一根火柴,地面系统就要能观测到这点火光。而“星地高速量子密钥分发”则相当于在万米高空飞行的飞机上,向地面两个旋转的储蓄罐扔一个个硬币,每个都要瞄准细长的投币口精准投入。

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王建宇带着他的团队从零开始自主研发精密跟踪控制系统。从算法、设计到器件、工艺、装配等,一个个技术难点进行攻关。他至今还记得,当年在青海湖做外场实验,他因故提前离开,实验交给一名博士生负责,发生了意外。

“那个小伙子哭着打电话跟我说,他们运设备的路上把车给翻了。那时候我想,实验肯定没希望了。”王建宇回忆,“但是他们年轻人非常厉害,经过讨论后跟我说,‘尽管现在这个仪器砸成几瓣了,我们一定把它修好,把任务完成回来’。”

最终,年轻人真的将任务完成了。王建宇感叹:“我真是很高兴,可能比仪器做出来还要高兴,因为年轻一辈成长起来了。”

正是在这种坚持下,“墨子号”才从一个方案、一沓图纸,最终走到了预研阶段的最后一步——热气球高空模拟量子信号发射到地面目标并接收。

然而,最后一步的实现也并非一蹴而就,由于天气原因,热气球总是被风压下来。接连的失败,也让团队产生了自我怀疑:“是不是我们一开始选的路线就不对?是不是前面两三年的工作都白做了?”

团队进入低谷,王建宇在重新梳理实验思路的同时,也不断安慰着年轻队员。“在年轻人那里你都要有定力,作为一个团队的负责人,关键自己要有信心和底气。”王建宇带领团队一边从技术环节排查,一边走访调研,找到症结所在,问题也迎刃而解。

历时近十年,2016年8月16日,“墨子号”成功发射。三大科学目标在不到半年的时间内全部实现,奠定了我国在量子通信领域的领跑地位。

如今,王建宇和他的科研团队正在全力推进中高轨量子卫星项目,一批新的科学实验载荷已经进入工程攻关阶段,光钟便是其中之一。如果在高轨卫星上验证一台高精度的光钟,将对我国参与国际秒定义发挥巨大的作用。

从“嫦娥一号”到“墨子号”,这些大国科技从图纸到现实的背后,总有王建宇的身影。他把很多科学家的大胆设想变成现实,让很多看似不可能的科学研究成为可能。正如他自己所说的那样:“我要做一个实现科学家梦想的工程总师。”

责任编辑:邱小宸

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